阅读说明：本技术 一种光开关装置、照明系统 (Optical switch device and lighting system ) 是由 张航 陆建东 马慧玲 葛燕妮 朱瓒 陈利春 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：一种光开关装置、照明系统,属于光开关技术领域。装置包括弹簧开关,反射镜,传输光纤,倏逝波模块,光纤接头插芯,光纤上、下固定板；传输光纤经倏逝波模块连接光纤接头插芯,光纤接头插芯容置于光纤上、下固定板之间,光纤上、下固定板两者的前端未封闭而形成有开口；光纤接头插芯正对开口且间隔一定距离设置,当弹簧开关未被按下时,光线经光纤接头插芯向开口处射出；反射镜设于弹簧开关底部且设于光纤上固定板其靠近开口的位置；当弹簧开关被按下时,反射镜封闭开口,光线经由光纤上、下固定板与反射镜三者形成的密闭空间返回传输光纤。本发明实现了易燃易爆物储藏空间的断电,材料更节约,结构更简单。(An optical switch device and an illumination system belong to the technical field of optical switches. The device comprises a spring switch, a reflector, a transmission optical fiber, an evanescent wave module, an optical fiber joint inserting core and an optical fiber upper and lower fixing plate; the transmission optical fiber is connected with an optical fiber joint inserting core through an evanescent wave module, the optical fiber joint inserting core is contained between the optical fiber upper fixing plate and the optical fiber lower fixing plate, and the front ends of the optical fiber upper fixing plate and the optical fiber lower fixing plate are not sealed to form an opening; the optical fiber connector inserting core is opposite to the opening and arranged at a certain distance, and when the spring switch is not pressed down, light rays are emitted to the opening through the optical fiber connector inserting core; the reflector is arranged at the bottom of the spring switch and is arranged at the position, close to the opening, of the optical fiber upper fixing plate; when the spring switch is pressed down, the reflector closes the opening, and light returns to the transmission optical fiber through the closed space formed by the optical fiber upper and lower fixing plates and the reflector. The invention realizes the power failure of the inflammable and explosive storage space, saves more materials and has simpler structure.)

一种光开关装置、照明系统

技术领域

本发明涉及光开关技术领域，尤其涉及一种光开关装置、照明系统。

背景技术

现有光回路开关结构是基于电开关的方式，但对于开关的应用环境不同，上述光回路开关在应用时会有很多困难和要求。如，易燃易爆物储藏的仓库，电火花容易造成***。粉尘、潮湿对开关造成短路的影响。在此环境下应选用密闭性很高的开关装置。另外，开关外罩要考虑到防爆强度，以及电线引出头的防水、防潮、防爆性。

具体地，现有光回路开关结构分为直接型光纤开关、间接型光纤开关、普通型发射式开关。直接型光纤开关：两段对准连接的光纤，当手按下开关按钮时，阻隔片阻挡光路，光回路被阻断，光路不通，输出端控制电源断开；当手离开按钮时，光路又接通，这样，输出端就可检测到信号的变化，从而发出控制信号。间接型光纤开关：一条连续的光纤，当开关按下时，光纤发生变形，全反射条件被破坏，光纤输出光能量减少，这样检测装置就可送出控制信号，电源断开。总之，现有的光开关需要连接发光光源端，光纤长度需要更长，材料损耗大，安装更复杂。普通反射式开关，当未按按钮时，接收光纤可以接收到发射光纤发出的光信号，发射光纤与接收光纤之间的光路处于相通的状态，当按下按钮时，按钮上的反光片的使发射光发射回发射光纤，从而接收光纤将无法接收光信号，致使场所外的接收二极管没有接收到光信号，光路断开。

实用新型专利CN201820067352.2 公开了一种基于倏逝波的小型光纤传感系统，并具体公开了系统包括电源模块、光源模块、光纤耦合器、光纤探针、光学耦合系统、光电转换模块和采样模块；光源模块发出的激发光通过激发修饰在光纤探针上的荧光物质从而获得荧光信号，通过光纤耦合器以及光学耦合系统的信号光被光电转换模块接收转换为电信号再经过采样模块对数据进行采样及处理。该系统采用倏逝波实现对各种物质浓度(如pH值、金属离子浓度)准确的测量，但不能解决光回路开关的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种光开关装置、照明系统，实现了易燃易爆物储藏空间的断电，材料更节约，结构更简单。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提出了一种光开关装置，包括弹簧开关、反射镜、传输光纤、倏逝波模块、光纤接头插芯、光纤上固定板和光纤下固定板；传输光纤经倏逝波模块连接光纤接头插芯，光纤接头插芯置于所述光纤上固定板和所述光纤下固定板之间，所述光纤上固定板的前端和所述光纤下固定板的前端两者未封闭而形成有开口；所述光纤接头插芯正对所述开口设置且与所述开口具有一定距离，当弹簧开关未被按下时，光线经光纤接头插芯向开口处射出；所述反射镜设于所述弹簧开关底部且设于所述光纤上固定板其靠近开口的位置；当弹簧开关被按下时，反射镜封闭开口，光纤上固定板、光纤下固定板与反射镜三者形成密闭空间，光线自密闭空间返回传输光纤。

本发明充分利用光作为照明媒体和光纤传输的优势，实现了易燃易爆物储藏空间的断电，材料更节约，结构更简单；利用倏逝波耦合，通过检测反射回来的荧光，接收光纤更短，更省材料。

作为优选，所述传输光纤包括用于传输激光的发射光纤，以及用于接收回光的接收光纤。

作为优选，所述倏逝波模块包括涂覆层、两个并行设于光纤包层内的倏逝波单元；所述倏逝波单元包括内层光密介质、外层光疏介质；两个倏逝波单元分别连接发射光纤和接收光纤。

作为优选，所述弹簧开关包括直下式或旋转式弹簧开关。

作为优选，所述反射镜包括平面式或者曲面式反射镜；所述反射镜表面设置反射膜或者荧光涂层。

一种照明系统，包括上述光开关装置、激光耦合装置、检测器、控制模块、终端设备；所述激光耦合装置经发射光纤传输激光给所述光开关装置；所述检测器用于检测光开关装置经接收光纤返回的光；当所述检测器检测到回光时，检测器将检测信号发送给控制模块，控制模块控制终端设备工作状态。

作为优选，所述激光耦合装置包括激光器、光纤耦合器；所述激光器发射激光经光纤耦合器耦合进发射光纤。

作为优选，所述激光器包括脉冲激光器或连续激光器。

作为优选，所述检测器包括照度传感器或波长传感器。

作为优选，所述终端设备为以光纤为工作介质的导光装置、光纤器件中的一种。

本发明具有以下有益效果：

本发明一种光开关装置、照明系统：

1、摆脱了电的束缚，凸显了高安全的特点。主要解决了高压环境下电线可能会漏电，易燃易爆物储藏的室内不易带电的问题；

2.利用倏逝波耦合技术，设计简单，灵敏度高，接收光纤长度比现有技术的光纤长度短，节约材料。

3.激光照射涂覆荧光粉的反射镜技术，结构更简单。

附图说明

图1为本发明一种光开关装置（弹簧开关未被按下时的状态）的结构示意图；

图2为本发明一种光开关装置中倏逝波模块的结构示意图；

图3为本发明一种照明系统的系统框图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1，本发明一种光开关装置包括弹簧开关、反射镜44、传输光纤(图中未示出)、倏逝波模块3、光纤接头插芯45、光纤上固定板481和光纤下固定板482。传输光纤经倏逝波模块3连接光纤接头插芯45，光纤接头插芯45容置于所述光纤上固定板481和所述光纤下固定板481之间的空间内，所述光纤上固定板481的前端和所述光纤下固定板482的前端两者未封闭而形成有开口483。所述光纤接头插芯45正对所述开口483设置且与所述开口483具有一定距离。所述反射镜44设于所述弹簧开关底部且设于所述光纤上固定板481其靠近开口483的位置。当弹簧开关未被按下时，光线经光纤接头插芯45向开口处射出。当弹簧开关被按下时，反射镜44封闭开口，光纤上固定板481、光纤下固定板483与反射镜44三者形成密闭空间，回光自密闭空间返回传输光纤。

所述弹簧开关包括直下式或旋转式弹簧开关。具体地，所述弹簧开关包括按钮41、弹簧固定板42、弹簧43。所述弹簧固定板42和弹簧43均置于所述按钮41的下部空间内。所述弹簧43一端连接在弹簧固定板42底部，另一端连接所述反射镜44的顶部。同时，所述反射镜44的顶部受限于所述按钮41下部，即所述按钮下部设有允许所述反射镜受弹簧压力作用下沿竖直方向移动的按钮导槽。所述反射镜44的底部连接所述光纤上固定板481。所述光纤上固定板481设有允许所述反射镜44受弹簧压力作用下沿竖直方向移动的固定板导槽。当按钮41的顶部被按压时，反射镜44往下移动至所述光纤下固定板482。此时，所述开口483被封闭。

所述反射镜包括平面式或者曲面式反射镜。当所述反射镜表面设置反射膜或者荧光涂层时，激光照射在涂覆荧光粉的反射镜上，激发荧光粉产生荧光并发生反射沿光纤返回。

所述传输光纤包括用于传输激光的发射光纤，以及用于接收回光的接收光纤。所述发射光纤的出光端和所述接收光纤的进光端连接于所述倏逝波模块3的同一侧。

如图2，所述倏逝波模块包括涂覆层33、两个并行设于涂覆层光纤包层33内的倏逝波单元。所述倏逝波单元包括内层光密介质32、外层光疏介质31。两个倏逝波单元分别连接发射光纤和接收光纤。倏逝波耦合是指相互物理叠加的两个倏逝波间的耦合，具体来说，两个光密介质32中间夹着一个光疏介质31，通过光疏介质31内的倏逝波的耦合作用，其中一种光密介质内的光波能量可以被耦合到另一个光密介质内。反射光经过倏逝波耦合，光能量减弱。

所述光纤接头插芯为由FC接头和UPC插芯构成的接头插芯，或者为由FC接头和APC插芯构成的接头插芯，或者为由LC接头和UPC插芯构成的接头插芯，或者为由LC接头和APC插芯构成的接头插芯。

所述发射光纤和所述接收光纤均为多模光纤；或者，所述发射光纤和所述接收光纤均为单模光纤；或者，所述发射光纤和所述接收光纤中的一个为多模光纤，另一为单模光纤。

如图3，一种照明系统包括上述光开关装置（包括倏逝波模块3和反射光开关4）、激光耦合装置、检测器6、控制模块7、终端设备。所述激光耦合装置经发射光纤8传输激光给所述光开关装置。所述检测器6用于检测光开关装置经接收光纤9返回的光。当所述检测器6检测到回光时，检测器6将检测信号发送给控制模块7，控制模块7控制终端设备工作状态。其中，反射光开关4包括光开关装置中的弹簧开关、反射镜。

所述激光耦合装置包括激光器1、光纤耦合器2。所述激光器发射激光经光纤耦合器耦合进发射光纤。所述激光器包括脉冲激光器或连续激光器，所述激光器发射的激光为红光、绿光、蓝光、白光中的一种。所述检测器包括照度传感器或波长传感器。所述终端设备为以光纤为工作介质的导光装置、光纤器件中的一种，优选为激光导光照明装置。

当检测器为荧光检测器时，本发明系统还包括设于所述荧光检测器和所述接收光纤之间的荧光滤光片5，所述荧光滤光片用于去除发射或弥射的激光，使得大量荧光透过并且不被激光影响。

脉冲激光器1产生脉冲信号，通过光纤耦合器2与发射光纤8耦合。发射光纤8另一头与接收光纤9通过倏逝波耦合模块3耦合。光纤传送激光到光纤接头插芯，当光开关装置4的弹簧开关不按下，光线直接射出。当光开关装置4的弹簧开关按下，反射镜与光纤固定板形成密闭光空间，激光照射在涂覆荧光粉的反射镜上，激发荧光粉产生荧光并发生反射沿光纤返回，经过倏逝波耦合模块3发生倏逝波耦合，发射光纤8和接收光纤9均存在衰弱的光能量，光能量经过荧光滤光片5，可以除去发射或是弥散的激光，使得荧光透过。荧光检测器6检测到反射荧光，将信号传给光电箱7，光电箱接收信号，控制光源断电，从而达到断电电路的效果。放开开关按钮，因为弹簧固定板和弹簧43的存在，涂覆荧光粉的反射镜44被弹簧43向上拉伸，回到原位。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。